Lua 面向对象 | 菜鸟教程
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Lua 面向对象
面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）是一种非常流行的计算机编程架构。
以下几种编程语言都支持面向对象编程：
C++
Java
Objective-C
Smalltalk
C#
Ruby
面向对象特征
1） 封装：指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
2） 继承：继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充，这样使得原功能得以保存，而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码，提高软件的开发效率。
3） 多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。
4）抽象：抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径，它可以为具体问题找到最恰当的类定义，并且可以在最恰当的继承级别解释问题。
Lua 中面向对象
我们知道，对象由属性和方法组成。LUA中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。
lua 中的 function 可以用来表示方法。那么LUA中的类可以通过 table + function 模拟出来。至于继承，可以通过 metetable 模拟出来（不推荐用，只模拟最基本的对象大部分实现够用了）。
Lua 中的表不仅在某种意义上是一种对象。像对象一样，表也有状态（成员变量）；也有与对象的值独立的本性，特别是拥有两个不同值的对象（table）代表两个不同的对象；一个对象在不同的时候也可以有不同的值，但他始终是一个对象；与对象类似，表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。对象有他们的成员函数，表也有：
Account = {balance = 0}
function Account.withdraw (v)
Account.balance = Account.balance - v
end
这个定义创建了一个新的函数，并且保存在Account对象的withdraw域内，下面我们可以这样调用：
Account.withdraw(100.00)
一个简单实例
以下简单的类包含了三个属性： area, length 和 breadth，printArea方法用于打印计算结果：
实例
-- 元类
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}
-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
self.length = length or 0
self.breadth = breadth or 0
self.area = length*breadth;
return o
end
-- 派生类的方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
print("矩形面积为 ",self.area)
end
创建对象
创建对象是为类的实例分配内存的过程。每个类都有属于自己的内存并共享公共数据。
r = Rectangle:new(nil,10,20)
访问属性
我们可以使用点号(.)来访问类的属性：
print(r.length)
访问成员函数
我们可以使用冒号 : 来访问类的成员函数：
r:printArea()
内存在对象初始化时分配。
完整实例
以下我们演示了 Lua 面向对象的完整实例：
实例
-- 元类
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
print("面积为 ",self.area)
end
-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()
执行以上程序，输出结果为：
面积为 100
Lua 继承
继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。可用于扩展基础类的属性和方法。
以下演示了一个简单的继承实例：
-- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
print("面积为 ",self.area)
end
接下来的实例，Square 对象继承了 Shape 类:
Square = Shape:new()
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
o = o or Shape:new(o,side)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
完整实例
以下实例我们继承了一个简单的类，来扩展派生类的方法，派生类中保留了继承类的成员变量和方法：
实例
-- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
print("面积为 ",self.area)
end
-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()
Square = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Square:new (o,side)
o = o or Shape:new(o,side)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
print("正方形面积为 ",self.area)
end
-- 创建对象
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()
Rectangle = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
o = o or Shape:new(o)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
self.area = length * breadth
return o
end
-- 派生类方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
print("矩形面积为 ",self.area)
end
-- 创建对象
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()
执行以上代码，输出结果为：
面积为 100
正方形面积为 100
矩形面积为 200
函数重写
Lua 中我们可以重写基础类的函数，在派生类中定义自己的实现方式：
-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
print("正方形面积 ",self.area)
end
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9 篇笔记
写笔记
#0 达也酱 jja***@163.com 43按实例的写法，每次new新实例的时候都需要将第一个变量的值设为nil,很不方便。
可以稍做变形，把变量o放在函数里创建，免去麻烦。
--创建一个类，表示四边形
local RectAngle = { length, width, area} --声明类名和类成员变量
function RectAngle: new (len,wid) --声明新建实例的New方法
local o = {
--设定各个项的值
length = len or 0,
width = wid or 0,
area =len*wid
setmetatable(o,{__index = self} )--将自身的表映射到新new出来的表中
return o
end
function RectAngle:getInfo()--获取表内信息的方法
return self.length,self.width,self.area
end
a = RectAngle:new(10,20)
print(a:getInfo()) -- 输出：10 20 200
b = RectAngle:new(10,10)
print(b:getInfo()) -- 输出：10 10 100
print(a:getInfo()) -- 输出：10 20 200达也酱 达也酱 jja***@163.com5年前 (2017-11-10)
#0 gray.yang gra***ang@fibocom.com 23补充： . 与 : 的区别在于使用 : 定义的函数隐含 self 参数，使用 : 调用函数会自动传入 table 至 self 参数，示例：
classA={}
function classA:getob(name)
print(self)
ob={}
setmetatable(ob,self)
self.__index=self
self.name=name
return ob
end
function classA:getself()
return self
end
c1=classA:getob("A")
c2=classA:getob("B")
print(string.rep("*",30))
print(c1:getself())
print(c2:getself())
print(string.rep("*",30))
----------------------继承------------------------
classB=classA:getob() ----非常重要，用于获取继承的self
function classB:getob(name,address)
ob=classA:getob(name)
setmetatable(ob,self)
self.__index=self
self.address=address
return ob
end
c3=classB:getob("gray.yang","shenzhen")
print(c3:getself())
输出结果：
table: 0x7fc99d404c80
table: 0x7fc99d404c80
******************************
table: 0x7fc99d402c50
table: 0x7fc99d404cc0
******************************
table: 0x7fc99d404c80
table: 0x7fc99d404c80
table: 0x7fc99d405640gray.yang gray.yang gra***ang@fibocom.com5年前 (2018-04-11)
#0 miaosu5cm mia***5cm@163.com 6模拟类和继承
classA={}
function classA.new(cls,...) --定义类方法时使用"."号，不适用隐式传参
this={}
setmetatable(this,cls)
cls.__index=cls --将元表的__index设为自身，访问表的属性不存在时会搜索元表
cls.init(this,...) --初始化表，注意访问类的方法都是"."，此时不会隐式传入参数
return this
end
function classA.init(self,name)
self.name=name
end
function classA.getname(self)
return self.name
end
p=classA:new("gray.yang")
print(p:getname())
print(string.rep("*",50))
模拟继承
classB=classA:new() --获得实例
function classB.new(cls,...)
this={}
setmetatable(this,cls)
cls.__index=cls
cls.init(this,...)
return this
end
function classB.init(self,name,address)
super=getmetatable(self)
super:init(name) --使用父类初始化
self.address=address
end
function classB.getaddress(self)
return self.address
end
b=classB:new("tom.li","shenzhen")
print("getbname==============>",b:getname())
print("getbaddress===========>",b:getaddress())miaosu5cm miaosu5cm mia***5cm@163.com5年前 (2018-06-28)
#0 Ives 571***385@qq.com 2多重继承
-- 在table 'plist'中查找'k'
local function search(k, plist)
for i = 1, #plist do
local v = plist[i][k] -- 尝试第i个基类
if v then return v end
end
end
function createClass(...)
local c = {} -- 新类
local parents = {...}
-- 类在其父类列表中的搜索方法
setmetatable(c, {__index = function(t, k)
return search(k, parents)
end})
-- 将'c'作为其实例的元表
c.__index = c
-- 为这个新类定义一个新的构造函数
function c:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, c)
return o
end
return c -- 返回新类
end
-- 类Named
Named = {}
function Named:getname()
return self.name
end
function Named:setname(n)
self.name = n
end
-- 类Account
Account = {balance = 0}
function Account:withdraw(w)
self.balance = self.balance - v
end
-- 创建一个新类NamedAccount，同时从Account和Named派生
NamedAccount = createClass(Account, Named)
account = NamedAccount:new()
account:setname("Ives")
print(account:getname()) -- 输出 IvesIves Ives 571***385@qq.com5年前 (2018-07-15)
#0 大轩 tol***uan@163.com 参考地址 7一个简单的面向对象实现
--[[
Lua 中使用":"实现面向对象方式的调用。":"只是语法糖，它同时在方法的声明与实现中增加了一个
名为 self 的隐藏参数，这个参数就是对象本身。
]]
--实例：
Account = {balance = 0};
--生成对象
function Account:new(o)
o = o or {}; --如果用户没有提供对象，则创建一个。
setmetatable(o, self); --将 Account 作为新创建的对象元表
self.__index = self; --将新对象元表的 __index 指向为 Account（这样新对象就可以通过索引来访问 Account 的值了）
return o; --将新对象返回
end
--存款
function Account:deposit(v)
self.balance = self.balance + v;
end
--取款
function Account:withdraw(v)
self.balance = self.balance - v;
end
--查询
function Account:demand()
print(self.balance);
end
--创建对象
myAccount = Account:new();
--通过索引访问
print(myAccount.balance);
--调用函数
myAccount:deposit(100);
myAccount:withdraw(50);
myAccount:demand();
执行结果：
50
[Finished in 0.0s]大轩 大轩 tol***uan@163.com 参考地址4年前 (2018-08-08)
#0 wildwolf wil***lf12@qq.com 1其中 A 为抽象类，B 为矩形类，C 为立方体类。
C 继承 B，B 继承 A。
类对象各自独立，不影响类默认成员属性值。
B = {length, width, area}
function B:new(len,wid)
local A = {length=0,width=0}
local o = {}
setmetatable(o,A)
B.__index=A
o.length=len or A.length
o.width=wid or A.width
o.area=o.length*o.width
return o
end
a=B:new(2,3)
b=B:new(3,4)
print("长方形a的面积为"..a.area)
print("长方形b的面积为"..b.area)
print("长方形a的面积仍然为"..a.area..", a与b独立存在")
c=B:new()
print("长方形c根据默认构造函数的面积为"..c.area..", c的长宽分别为",c.length,c.width)
--立方体C，继承长方形类B
C = {high=0, volume=0, rectangle=B.new()} --增加体积值和高度
C.__index=C
function C:new(len, wid, hig)
local o={}
setmetatable(o,C) --将原始类C作为它对象的原表
o.rectangle=B:new(len,wid)
o.high=hig or C.high
o.volume=o.high*o.rectangle.area
return o
end
cubeA=C:new(2,3,4)
cubeB=C:new(3,4,5)
print("立方体A的体积为"..cubeA.volume)
print("立方体B的体积为"..cubeB.volume)
print("立方体A的体积仍然为"..cubeA.volume..", A与B独立存在")
print("立方体A底面长方体的长与宽分别为"
,cubeA.rectangle.length
,cubeA.rectangle.width)
print("立方体B底面长方体的长与宽分别为"
,cubeB.rectangle.length
,cubeB.rectangle.width)
print("cubeA和cubeB的底边长方形同样独立存在")wildwolf wildwolf wil***lf12@qq.com4年前 (2019-02-28)
#0 小糊涂仙 128***0653@qq.com 7我的实测结果与作者的理论有出入，先创建多个对象，然后再依次输出，会发现结果都是最后一个对象的值。
Rectangle 的封装:
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}
function Rectangle:new (o,length,breadth)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
self.length = length or 0
self.breadth = breadth or 0
self.area = length*breadth;
return o
end
function Rectangle:printArea ()
print("矩形面积为 ",self.area)
end
-- 创建
local r = Rectangle:new(nil, 2, 3);
local p = Rectangle:new(nil, 4, 5);
-- 输出
r:printArea();
p:printArea();
结果:
矩形面积为 20
矩形面积为 20
也就是说，p 和 r 其实不是两个完全无关的对象。小糊涂仙 小糊涂仙 128***0653@qq.com4年前 (2019-04-15)
#0 sgjz1973 163***2445@qq.com 7回楼上，两个新建实例并没有关系，只是新建实例时修改了元表，第二次新建覆盖了值:
local Rect = {area = 0,length = 0,windth = 0};
function Rect:new(length,windth)
local t = {};
setmetatable(t,self);
self.__index = self;
t.length = length;
t.windth = windth;
t.area = t.length * t.windth;
return t;
end
function Rect:ShowArea()
print(self.area);
end
local a = Rect:new(1,2);
local b = Rect:new(3,4);
a:ShowArea();
b:ShowArea();
print(a);
print(b);
输出结果:
12
table: 0000000019AA22A0
table: 0000000019AA2610sgjz1973 sgjz1973 163***2445@qq.com4年前 (2019-04-25)
#0 dalige 459***786@qq.com 6对楼上补充说明：
Rect 作为 new 出来的表(楼上代码写的 a 和 b)的元表：由于没有设置 __newindex 元方法。所以 a 和 b 在赋值的时候把长和宽的值赋给了自己，并没有把值赋给 Rect (也就是说 Rect 表中的数据一直都没有改变过)。
a 和 b 在调用 ShowArea 方法的时候，自己的表里没有这个方法，会到元表中寻找这个方法，元表(Rect)中设置了 __index 元方法，所以能找到 ShowArea 这个方法，然后调用。(注意这里是 a 和 b 调用的 ShowArea 方法，所以 ShowArea 方法中 self 指向的是 a 和 b，而不是 Rect)。dalige dalige 459***786@qq.com3年前 (2020-06-23)
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